简单线性规划 课件(48张)

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简单线性规划最终版课件

简单线性规划最终版课件
【解题回顾】要能从实际问题中, 建构有关线 性规划问题的数学模型.关键求出 约束条件和目标函数.
32
解: 设投资方对甲、乙两个项目各投资x、y万元
依题意线性约束条件为: x y 10 目标函数为:Z x 0.5 y
3 x y 18
x
0
y 0
作出可行域
可知直线Z=x+0.5y通过点A时利润最大
而且还与直线 Z=Ax+By的斜率有关.
19
把问题1的有关数据列表表示如下:
资源
A种配件 B种配件 所需时间 利润(万元)
甲产品 乙产品 资源限额 (1件) (1件)
4
0
16
0
4
12
1
2
8
2
3
设甲,乙两种产品分别生产x,y件,
20
y
4 3
4
0
8x
21
y
4 3
o
22
M
4
8
y
4 3
0
M(4, 2)

x y 3x
10 y 18
x y
4 6
A4,6
Zmax 4 6 0.5 7(万元) 答:
33
练习题
1、某厂拟生产甲、乙两种适销产品,每件销售 收入分别为3000元、2000元,甲、乙产品都需 要在A.B两种设备上加工,在每台A.B上加工1件 甲所需工时分别为1h、2h,加工1件乙所需工时 分别为2h,1h.A.B两种设备每月有效使用台时数 分别为400h和500h。如何安排生产可使收入最 大解?: 设每月生产甲产品x件,生产乙产品y件,每
规格类型 钢板类型
第一种钢板
A规格
2
B规格

简单线性规划 课件(48张)

简单线性规划  课件(48张)
x-2y+5≥0, 最小值.
(1)解析:如图所示,
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32
2x-y-2≥0, x+2y-1≥0,所表示的 3x+y-8≤0,
平面区域为图中的阴影部分.
x+2y-1=0,

得 A(3,-1)
3x+y-8=0,
当 M 点与 A 重合时,OM 的斜率最小,
编辑版pppt
33
kOM=-13. 答案:C
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46
4.求最优解.通过解方程组求出最优解. 5.求最值.求出线性目标函数的最小值或最大值.
知,当直线 y=-13x+3z经过 A 点时 z 取最大值.由
2x+y=4,
得 A(1,2),所以 zmax=1+2×3=7. Nhomakorabeax=1,
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23
类型 2 求非线性目标函数的最值 x-y-2≤0,
[典例 2] 设实数 x,y 满足约束条件x+2y-4≥0, 2y-3≤0,
求: (1)x2+y2 的最小值; (2)xy的最大值.

解得 C(2,1),
3x-y-5=0,
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36
所以当 x=3,y=4 时, dmax=(3+1)2+(4+1)2=41, 当 x=2,y=1 时, dmin=(2+1)2+(1+1)2=13, 即(x+1)2+(y+1)2 的最大值为 41,最小值为 13.
编辑版pppt
37
类型 3 已知目标函数的最值求参数问题 y≥x,
当直线 l 经过可行域内点 C 时,v 最大, 由(1)知 C1,32, 所以 vmax=32,所以xy的最大值为32.
编辑版pppt
27
归纳升华 非线性目标函数最值问题的求解方法

数学:3.5.2《简单线性规划》课件(新人教B版必修5)

数学:3.5.2《简单线性规划》课件(新人教B版必修5)

x - y 0 Zmin=2x+y=2x(-1)+(-1)=-3 (1)已知 x y - 1 0 y 1 0
求z=2x+y的最大值和最小值。
x+2y4, (2)在约束条件 x–y 1, 下 x+20 求目标函数z=3x–y的最小值和最大值 zmin=3(–2)–3= –9.
m ax
m in
11
求:
因此当x=9,y=8时,zmin=-3×9+2×8=-11. 5 5 当x=-2,y=2时,zmax=-3×(-2)+2×2=11.
例2.某工厂制造甲、乙两种产品,已知制造甲产品1 kg要用煤9 t,电力4 KW,劳动力(按工作日计算)3个;制造乙产品1 kg 要用煤4 t,电力5 KW,劳动力10个.又知制成甲产品1 kg 可获利7万元,制成乙产品1 kg可获利12万元,现在此工厂只 有煤360 t,电力200 KW,劳动力300个,在这种条件下应生 产甲、乙两种产品各多少千克获得最大经济效益? 解:设此工厂应分别生产甲、乙产品x kg、y kg,利润z万元,则依 题意可得约束条件:
y
x=1
C
x-4y=-3
A
B
3x+5y=25
o
x
设z=2x+y,式中变量x、y满足下列条件
求z的最大值和最小值。
x-4y≤-3 3x+5y≤25 , x≥1
y x=1
C x-4y=-3

B
3x+5y=25
o
x
设z=2x+y,式中变量x、y满足下列条件 求z的最大值和最小值。
x-4y≤-3 3x+5y≤25, x≥1
x-y-2=0, 3 2 2 71 3 (2)求z=x ∴t= 远.联立 , +y 的最值.∴t=,2 得C 24, 2 2y-3=0,

《简单线性规划》PPT课件

《简单线性规划》PPT课件

y x

x、y
满足约束条件
x
y
1
y 1
x y5
2、 图中阴影部分的点满足不等式组 2 x y 6
在这些点中,使目标函数
k
=
6x
+
8y
x
0,
y
0
取得最大值的点的坐标是__(_0__,_5__)__
2、某木器厂生产圆桌和衣柜两种木料,第一 种有 72 米 3,第二种有 56 米 3,假设生产 每种产品都需要用两种木料,生产一张圆桌和 一个衣柜分别所需要木料如表所示,每生产一 张圆桌可获利润6元,生产一个衣柜可获利润 10元,木器厂在现有木料条件下,圆桌和衣 柜各生产多少,才使获得的利润最多?
y值 y=x
1
1
o
x
-1
x + y -1 = 0
y x
x
y
1
y 1
x 3 0
2x-y+1=0 y
1
1/2
1
o
x
x+y-1=0
y
2x-3y+2=0
2/3
-1 -1o/2
3
x
例3、一个化肥厂生产甲、乙两种混合肥料,生产1车皮 甲种肥料需要的主要原料是磷酸盐4吨,硝酸盐18吨; 生产1车皮乙种肥料需要的主要原料是磷酸盐1吨,硝酸 盐15吨.现有库存磷酸盐10吨,硝酸盐66吨.如果在此基 础上进行生产,设x、y分别为计划生产甲、乙两种混合 肥料的车皮数,请列出满足生产条件的数学关系式,并 画出相应的平面区域.
解:x和y所满足的数学关系式为:
y
4 x y 10
4x+y=10
18 x 15 y 66

线性规划PPT优秀课件

线性规划PPT优秀课件

y
1
x+y-1>0
1
O
x+y-1<0 x+y-1=0
x
复习二元一次不等式表示平面区域的范例 例1 画出不等式2x+y-6<0表示的平面区域。 y
6
注意:把直
线画成虚线以 表示区域不包 括边界
O
2x+y-6=0
3
x
复习二元一次不等式表示平面区域的范例 y
5Hale Waihona Puke 例2 画出不等式组 x+y=0
x y 5 0 x y 0 x 3
探索结论
复习判断二元一次不等式表示哪一 侧平面区域的方法
由于对在直线ax+by+c=0同 一侧所有点(x,y),把它的坐标 (x,y)代入ax+by+c,所得的实 数的符号都相同,故只需在这条 直线的某一侧取一特殊点(x0,y0) 以ax0+by0+c的正负的情况便可 判断ax+by+c>0表示这一直线 哪一侧的平面区域,特殊地,当 c≠0时常把原点作为此特殊点
可行域
(5,2)
(1,1)
线性规划
例1 解下列线性规划问题: 求z=2x+y的最大值和最小值,使式中x、y满足下 列条件: 2x+y=0 y
解线性规划问题的一般步骤:
2x+y=-3 y x 1 1 第一步:在平面直角坐标系中作出可行域; C( , ) 2 2 第二步:在可行域内找到最优解所对应的点; x y 1 O y 1 第三步:解方程的最优解,从而求出目标函数 B(2,-1) 2x+y=3
x-y=7 C(3,6) y=6

3.4.2《简单线性规划》课件(北师大版必修5)

3.4.2《简单线性规划》课件(北师大版必修5)

所以 zmin=4+3=7.
x+3y≥12 线性约束条件x+y≤10 3x+y≥12 最小值.
下, z=2x-y 的最大值和 求
• 先画出可行域,利用直线z=2x-y的平移来
寻求最优解,最先或最后通过的可行域顶点 坐标即为最优解,它可以使目标函数取得最 大值或最小值.
[解题过程] 如图作出线性约 x+3y≥12 束条件 x+y≤10 3x+y≥12
2 3 =ax+by(a>0,b>0)的最大值为12,求a+b的最小值.
解析: 不等式组表示的平面区域如图 所示阴影部分. 作直线l:ax+by=0(a>0,b>0)向 上平移直线l,目标函数z=ax+by(a>0, b>0)的值随之增大.由图可知当直线l过 直线x-y+2=0与直线3x-y-6=0的交点A(4,6)时,目标函 数z=ax+by(a>0,b>0)取得最大值为12,
1 1--2
7 2 7 kQA= = = . 1--1 2 4
3 7 故z=2k∈4,2.
1 3--2
y-b [题后感悟] 若目标函数为形如z= ,可考虑(a,b) x-a 与(x,y)两点连线的斜率. 若目标函数为形如z=(x-a)2+(y-b)2,可考虑(x,y)与 (a,b)两点距离的平方.
x-y-2=0, 2y-3=0,
得C
7 3 , 2 2
7 3 ,所以当x= 2 ,y= 2
7 3 29 2 + 2= . 时,目标函数z取最大值,zmax= 2 2 2
3 13 综上,当x=1,y=2时,z的最小值为 4 . 7 3 29 当x=2,y=2时,z的最大值为 2 .
• [题后感悟] 这是一道线性规划的逆向思维
问题.解答此类问题必须明确线性目标函 数的最值一般在可行域的顶点或边界取得, 运用数形结合的思想方法求解.边界直线 斜率与目标函数斜率间的关系往往是解题 的关键.

北师大版高中数学必修5课件3.4简单线性规划课件(数学北师大版必修5)

北师大版高中数学必修5课件3.4简单线性规划课件(数学北师大版必修5)
平面内的一个点的坐标唯一确定。
2 z y x 3 3 与不等式组(1)的区域的交点满足不等式组(1) 可以看到,直线 ,而且当截 z 2 z y x 3 3 与不等式组(1) 距 3 最大时,z 取得最大值。因此,问题可以转化为当直线 z 确定的平面区域有公共点时,在区域内找一个点 P,使直线经过点 P 时截距 3 最大。
又由
75 19 知 x 可取1, 2,3 ,
y 2 , ∴ x y 1 ;
当 x 1 时,代入原不等式组得 当 x 2 时,得 当 x 3 时,
y 0 或 1 , ∴ x y 2 或1 ;
, ∴
y 1
x y 2

x 2 x 3 y 1 . y 0 x y 故 的最大整数解为 或
,求使
x y
取最大值的整数
x, y

解: 不等式组的解集为三直线 1 :
l
2 x y 3 0 l2 2 x 3 y 6 0 l3 3x 5 y 15 0 , : , :
l2 与 3 交点分别为 所围成的三角形内部 (不含边界) , 设 1 与 l2 , 1 与 3 ,
z 2 3 3 8 30 所以 z min 2 (3) 3 (4) 18 , max
(2)作直线 减 小, 即
l0 : 4x 3 y 0
/ z ,把直线向下平移时,所对应的 4 x 3 y 的函数值随之
z 4 x 3 y 24 的 函 数 值 随 之 减 小 , 当 直 线 经 过 可 行 域 顶 点 C 时 ,
2 z 2 z y x z 2x 3 y 3 3 ,这是斜率为 3 ,在 y 轴上的截距为 3 的直线。当 z 把 变形为

省级优课数学《简单线性规划》上课课件

省级优课数学《简单线性规划》上课课件

练习2:在约束条件
x y 3 x y 1 x 0 y 0
可行域如图所示
y
B
下,则目标函数z = x - 2y( C )
A (1,2)
A 有最小值-3,最大值3; B 有最小值-3,没有最大值; C 有最大值-3,没有最小值; D 以上说法都不对。
0
x-y= -1
x
x+y=3
请同学们相互讨论交流: 1.本节课你学习到了哪些知识? 2.本节课渗透了些什么数学思想方法?

80
1
3

40
1
1
(1)设电视台每周应播映连续剧甲x次,连续剧乙y次, 列出变量x,y满足的不等式组;
(2)如果你是电视台的制片人,电视台每周应播映两套
连续剧各多少次,才能使得收视观众最多?
y
解:(2)设收视观众为z百万人,8
则:z 3x y
7
6
2x y 8
5
满足
x x
y 0
6
4 3
y 0
C
x+2=0
简单线性规划问题的方法步骤:
方法:图解法(数形结合法)
步骤:
(1)作 ——作出可行域和直线 l0 :ax+by=0 ;
(2)找 ——平行移动直线l0 ,在可行域内确定
最优解的位置;
(3)求 ——解有关方程组求出最优解,将最优 解代入目标函数求最值;
练习1:在约束条件
x 2y 4 x y 1 x 2 0
练习1:在约束条件
x 2y 4 x y 1 x 2 0
可行域如图所示
y
(-2,3)A
-2x+y=0 x-y=1
下,求目标函数z = -2x+y 的最大值和最小值。
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所以(2x-y)min=2×(-1)-2=-4. 答案:-4
类型 1 求线性目标函数的最值 [典例 1] 已知实数 x,y 满足不等式组:
2x-y+2≥0, 2x+3y-6≤0.
(1)求 w=x+2y 的最大值; (2)求 z=x-y 的最小值.
解:作出不等式组表示的平面区域(即可行线).
作出可行域. 1 z 1 z 把目标函数化为 y=- x+ ,显然只有 y=- x+ 5 5 5 5 在 y 轴上的截距最大时 z 值最大,根据图形,目标函数在 y=mx, 点 A 处取得最大值,由 x+y=1,
1 m 1 5m , 得 A , 代入目标函数, 即 + = 1+m 1+m 1+m 1+m
________ 值问题 .
满足线性约束条件的解(x,y)叫可行解 4. 可行解: ___________________________________ .
由所有可行解组成的集合叫可行域 5.可行域:________________________________ .
使目标函数取得最大或最小值的可行解 6. 最优解: ____________________________________

1 2 1 = . 2 2 1 答案: 2
5.若点(x,y)位于曲线 y=|x-1|与 y=2 所围成的封 闭区域,则 2x-y 的最小值为________. 解析:如图所示,阴影部分为封闭区域,作直线 2x - y = 0 ,并向左上平移,过点 A 时, 2x - y 最小,由 y=2, y=|x-1|(x<1), 得 A(-1,2).
当 y=2x 经过且只经过 x+y-3=0 和 x=m 的交点 时,m 取到最大值,此时,即(m,2m)在直线 x+y-3=0 上,则 m=1. 答案:B
y≤1, 4. 已知实数 x,y 满足x≤1, 则 z=x2+y2 的最 x+y≥1, 小值为________.
解析:实数 x,y 满足的可行域如图中阴影部分所示, 则 z 的最小值为原点到直线 AB 的距离的平方,故 zmin=
1 1 A.2 B.1 C.- D.- 3 2
2x+y-5≥0, (2)已知3x-y-5≤0,求(x+1)2+(y+1)2 的最大、 x-2y+5≥0, 最小值. (1)解析:如图所示,
2x-y-2≥0, x+2y-1≥0,所表示的 3x+y-8≤0, 平面区域为图中的阴影部分. x+2y-1=0, 由 得 A(3,-1) 3x+y-8=0, 当 M 点与 A 重合时,OM 的斜率最小,
所以当 x=3,y=4 时, dmax=(3+1)2+(4+1)2=41, 当 x=2,y=1 时, dmin=(2+1)2+(1+1)2=13, 即(x+1)2+(y+1)2 的最大值为 41,最小值为 13.
类型 3 已知目标函数的最值求参数问题 y≥x, [典例 3] 设 m>1,在约束条件y≤mx,下,目标 x+y≤1 函数 z=x+5y 的最大值为 4,则 m 的值为________. 解析:
1 kOM=- . 3 答案:C
(2)解:作出可行域,如图所示,
设 d=(x+1)2+(y+1)2,则它表示可行域内的点与定 点 E(-1,-1)的距离的平方.由图可知,点 C 到定点 E 的距离最小,点 B 到定点 E 的距离最大. x-2y+5=0, 由 解得 B(3,4), 3x-y-5=0, 2x+y-5=0, 由 解得 C(2,1), 3x-y-5=0,
解析:(1)错误.可行域是约束条件表示的平面区域, 不一定是封闭的.(2)错误.在线性约束条件下,最优解 可能有一个或多个,也可能有无数个,也可能无最优解, 故该说法错误.(3)正确.满足线性约束条件的解称为可 行解,但不一定是最优解,只有使目标函数取得最大值或 最小值的可行解, 才是最优解, 所以最优解一定是可行解.
4 8 即5,5,
x+2y-4=0, 3 又由 得 C1,2, 2 y - 3 = 0 , 所以垂足在线段 AC 的延长线上, 故可行域内的点到 原点的距离的最小值为|OC|= 13 所以,x +y 的最小值为 . 4
2 2
32 1+2 =
类型 2 求非线性目标函数的最值 x-y-2≤0, [典例 2] 设实数 x, y 满足约束条件x+2y-4≥0, 2y-3≤0, 求: (1)x2+y2 的最小值; y (2)x的最大值.
解:如图,画出不等式组表示的平面区域 ABC.
(1)令 u=x2+y2, 其几何意义是可行域 ABC 内任一点 (x,y)与原点的距离的平方.过原点向直线 x+2y-4=0 x+2y-4=0, 作垂线 y=2x,则垂足为 的解, y=2x
归纳升华 非线性目标函数最值问题的求解方法 (1)解非线性目标函数最值问题,要充分理解非线性 目标函数的几何意义,诸如两点间的距离(或平方),点到 直线的距离,过已知两点的直线斜率等,充分利用数形结 合知识解题,能起到事半功倍的效果.
(2)常见代数式的几何意义主要有: ① x2+y2表示点(x,y)与原点(0,0)的距离; (x-a)2+(y-b)2表示点(x,y)与点(a,b)的距 离.
简单的线性规划
[学习目标] 1.了解线性规划的意义,了解线性约束 条件、线性目标函数、可行解、可行域、最优解等基本概 念. 2.掌握线性规划问题的图解法,会用图解法求线性 目标函数的最大值、最小值. 3.训练数形结合、化归等 数学思想,培养和发展数学应用意识.
[知识提炼· 梳理] 1.约性约束条件:
)
(2)已知变量 x,y
0≤x+y≤4, 满足约束条件 若目 -2≤x-y≤2.
标函数 z=ax+y(其中 a>0)仅在点(3,1)处取得最大值, 求 a 的取值范围.
解析:(1)作出不等式组表示的可行域,如图(阴影部 分所示).易知直线 z=2x+y 过交点 A 时,z 取最小值,
y- b y ②x表示点(x,y)与原点(0,0)连线的斜率; 表示 x-a 点(x,y)与点(a,b)连线的斜率,这些代数式的几何意义 能使所求问题得以转化,往往是解决问题的关键.
[变式训练] (1)在平面直角坐标系 xOy 中,M 为不 2x-y-2≥0, 等式组x+2y-1≥0, 所表示的区域上一动点,则直线 3x+y-8≤0, OM 斜率的最小值为( )
Байду номын сангаас
)
所对应的 z=x-y 的函数值随之增大,当直线 l 经过 可行域的顶点 M 时,z=x-y 取得最大值.顶点 M 是直 x+y=1, 线 x+y=1 与直线 y=0 的交点,解方程组 得 y=0, 顶点 M 的坐标为(1,0),代入 z=x-y,得 zmax=1. 答案:B
3 .若直线 y = 2x 上存在点 (x , y) 满足约束条件 x+y-3≤0, x-2y-3≤0,则实数 m 的最大值为( x≥m, 3 A.-1 B.1 C. D.2 2 解析:如图: )
13 , 2
y (2)令 v=x,其几何意义是可行域 ABC 内任一点(x, y)与原点相连的直线 l 的斜率,即 v= .由图形可知, x-0 y- 0
当直线 l 经过可行域内点 C 时,v 最大,
3 由(1)知 C1,2,
3 y 3 所以 vmax= ,所以 的最大值为 . x 2 2
解简单线性规划问题的基本步骤: 1.画图.画出线性约束条件所表示的平面区域,即 可行域. 2.定线.令 z=0,得一过原点的直线. 3.平移.在线性目标函数所表示的一组平行线中, 利用平移的方法找出与可行域有公共点且纵截距最大或 最小的直线.
归纳升华 解线性规划问题的基本步骤: (1)画:画出线性约束条件所表示的可行域. (2)移:在线性目标函数所表示的一组平行线中,用 平移的方法找出与可行域有公共点且纵截距最大或最小 的直线.
(3)求:通过解方程组求出最优解. (4)答:根据所求得的最优解得出答案.
[变式训练]
已知实数 x,y 满足约束条件
_______________________ . 叫线性规划问题的最优解
[思考尝试· 夯基] 1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)可行域是一个封闭的区域.( ) )
(2)在线性约束条件下,最优解是唯一的.(
(3) 最优解一定是可行解,但可行解不一定是最优 解.( ) )
(4)线性规划问题一定存在最优解.(
(4)错误.线性规划问题不一定存在可行解,存在可 行解也不一定存在最优解,故该说法是错误的. 答案:(1)× (2)× (3)√ (4)×
x≥0, 2.若y≥0, 则 z=x-y 的最大值为( x+y≤1, A.-1 B.1 C.2 D.-2
解析:根据题意作出不等式组所 表示的可行域如图阴影部分所示. 令 z=0,作直线 l:y-x=0. 当直线 l 向下平移时,
4,解得 m=3. 答案:3
归纳升华 根据目标函数的最值求参数的解题思路: 采用数形结 合,先画出可行域,根据目标函数表示的意义,画出目标 函数等于最值的直线,它与相应直线的交点就是最优解, 再将所求出的最优解代入含有参数的约束条件, 即可求出 参数的值或范围.
[ 变式训练 ] (1) 已知 a > 0 , x , y 满足约束条件 x≥1, x+y≤3, 若 z=2x+y 的最小值为 1,则 a=( y≥a(x-3). 1 1 A. B. C.1 D.2 4 2
由关于x,y的一次不等式形成的约束条件 ________________________________________ .
2.线性目标函数:
由关于两个变量x,y一次式形成的函数. ______________________________________
3.线性规划问题:
在线性约束条件下求线性目标函数的最大值或最小 ___________________________________________
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